Pobierz wersję do druku tego dokumentu tutaj
hydrofobowe i hydrofilowe są przeciwieństwami. Słowo „hydr” pochodzi od greckiego „hydor” oznaczającego wodę, dlatego materiały hydrofobowe są „bojaźliwe dla wody” i nie mieszają się z wodą, podczas gdy materiały hydrofilowe są „kochające wodę” i mają tendencję do zwilżania przez wodę. Jeśli kapiesz wodę na powierzchnię, czasami rozłoży się równomiernie, gdy uderzy w powierzchnię, na przykład na ręczniku papierowym, a czasami będzie koralik w kropelki, jak na nowej wodoodpornej kurtce.
photographs by N. J. Rogers Simpson
Materials and molecules that have an affinity for water are hydrophilic; hydrofilowa powierzchnia spowoduje rozprzestrzenianie się wody, a cząsteczki hydrofilowe mają tendencję do dobrze rozpuszczania się w wodzie. Wiele powierzchni metalowych jest hydrofilowych, na przykład folia aluminiowa. Hydrofobowe powierzchnie mają tendencję do odpychania wody, powodując jej tworzenie kropel; liście lotosu są niesamowicie hydrofobowe i powodują ścieralność wody, ze względu na ich strukturę powierzchni. Efekt jest tak ekstremalny, że często nazywany jest „ultrahydrofobowym” i określany jako „efekt lotosu”. Można to zaobserwować z suszonymi liśćmi lotosu, które znajdują się w chińskich supermarketach.
hydrofobowość/hydrofilowość materiałów/powierzchni można zmierzyć, określając kąt kontaktu:
jest to kąt (θ) zmierzony przez ciecz, gdzie granica ciecz/powietrze styka się z powierzchnią stałą. Im większy jest kąt kontaktu, tym bardziej hydrofobowa jest powierzchnia i tym więcej kulek wody.
oprócz opisywania powierzchni stałych, „hydrofobowe” i „hydrofilowe” mogą być używane jako przymiotniki do opisu cząsteczek. Cząsteczki hydrofilowe mają powinowactwo do wody i mają tendencję do dobrego rozpuszczania się w rozpuszczalnikach polarnych. Cząsteczki, które są spolaryzowane, tworzą wiązania wodorowe i / lub istnieją, ponieważ jony w roztworze mają tendencję do dobrze rozpuszczania się w wodzie, ponieważ ładunki mogą być stabilizowane przez otaczanie cząsteczek polarnymi cząsteczkami wody. Natomiast cząsteczki niepolarne (takie jak olej) nie mają powinowactwa do wody; bardziej pożądane jest, aby cząsteczki oleju stabilizowały się wzajemnie poprzez siły van der Waalsa, a cząsteczki wody stabilizowały się nawzajem poprzez wiązanie wodorowe, niż aby cząsteczki mieszały się i oddziaływały ze sobą, a zatem olej i woda tworzą warstwy.
ten utwór jest dostępny na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.